关于redis中的zset（sorted set）

Posted 2023-03-08

参考技术A zset相关的问题，算是面试中的高频问题了。那么zset到底是什么？底层的实现原理是什么？相关的使用场景有哪些？

1. zset是什么？

在redis官网（ https://redis.io/ ）上，我们可以看到set, sorted set。其实zset就是sorted set。为了避免sorted set简写sset导致命令冲突，所以改为zset。同理例如class-->clazz

        sorted set从字面意思上，很容易就可以理解，是个有序且不可重复的数据集合。类似set和hash的混合体，但是相比于set，zset内部由score进行排序.

2. zset中的score排序规则 

升序排列，分值越大越靠后

分值相同，则按照value的字典顺序排序      

3. zset的用法

zset的命令可在这里（ http://www.redis.cn/commands.html#sorted_set ）看到，有兴趣的同学可以直接去看。

ZADD key score1 value1 score2 value2........

即表示增加是的score和value 组，可同时增加多个

 4. zset实现

在redis.conf中，有如下两个参数：

zset-max-ziplist-entries 128

zset-max-ziplist-value 64

这两个条件均不满足，使用ziplist压缩表来实现sorted set

满足这两个条件之一，sorted set的内部实现会由ziplist转换为zset

zset-max-ziplist-entries 128，即sorted set中的元素对超过128时（存储的是score和value的元素对，所以数据项是256），内部实现会由ziplist转换为zset。

zset-max-ziplist-value 64,即任意一个value的长度超过了64字节，内部实现会由ziplist转换为zset.

zset由dict、skiplist实现。

5. ziplist，即压缩列表

压缩列表是由连续性内存组成的顺序性数据结构，一个压缩列表可以包含任意多的entry,每个entry可以保存一个字节数组或者一个整数。

压缩列表在表头有三个字段：zlbytes,zltail,zllen分别表示列表长度（整个列表占用的字节数），列表尾的偏移量（尾节点距离起始地址的字节数）和列表中entry的个数。

列表表尾还有一个zlend，表示列表结束了。

6.skiplist

由上图压缩列表可知，如果我们查找第一个元素或者最后一个元素，直接通过表头三个字段的长度可定位。复杂度是O(1)，而如果查找其他元素，只能顺序查找，复杂度是O(n)。 为了解决这个问题，可以使用跳表。

在新增节点之前，也会先经过查询，确定插入位置，再完成插入操作，同时也实现了Sorted Set的排序。

跳表中新增加节点不会影响其他节点的索引位置。因此插入操作只需要修改插入节点前后的指针，不需要修改所有节点，降低了插入的复杂度，所以跳表在插入性能上明显优于平衡树。

 7. zset的使用场景

需要排序的场景，比如top10的热点文章，或者排行榜

消息的延迟发送，用score存储发送时间戳，定时任务扫描sorted set，判断时间进行发送。